Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1261 вуз, 4624 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Российский государственный университет инновационных технологий и предпринимательства
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:
2.doc
Скачиваний:
392
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
23.4 Mб
Скачать
☆
►Содержание►

§ 62. Защита калориферов от замерзания

ч

Причинами замерзания калориферов, работающих на паре, могут быть недостаточная производительность или неправильная уста­новка конденсатоотводчиков, падение давления пара, неисправность запорной арматуры на паропроводах перед калориферами. Все это

приводит к скапливанию конденсата в нижней части калориферов и замерзанию их при низких температурах.

При теплоносителе воде калориферы могут замерзать при малых скоростях теплоносителя, особенно при движении воды снизу вверх. Поэтому наибольшей опасности замерзания подвергаются калори­феры с последовательным соединением по теплоносителю (при движе­нии воды снизу вверх), и в этом случае необходимо стремиться к повы­шению скорости движения воды в трубках калорифера. С этой целью при последовательном соединении калориферов по теплоносителю сле­дует применять многоходовые калориферы с горизонтальным располо­жением трубок. Снижение запаса площади поверхности нагрева и ор­ганизация подачи воды сверху вниз уменьшают опасность замерзания калориферов. Для предотвращения замерзания калориферов, а также для поддержания нормальной их работы необходимо соблюдение уста­новленных параметров теплоносителя и расчетных объемов и темпера­тур нагреваемого воздуха, проходящего через калориферы. В местах по­ступления в приточную вентиляционную камеру наружного воздуха обязательна установка утепленного, легко и плотно закрывающегося клапана. Очистка горячей воды в фильтре-грязевике перед ее поступле­нием в калориферы способствует нормальной эксплуатации трубок ка­лориферов (предотвращает их засорение) и является существенной ме­рой против их замерзания. С этой же целью необходимо промывать трубки калориферов 1 раз в 2—3 года.

Пример XII.1. Подобрать калориферную установку из калориферов КФБ для на­гревания 59 250 кг/ч воздуха при следующих условиях: расчетная наружная темпера­тура для отопления tn = — 35°С (параметры климата категории Б); расчетная наруж­ная температура для проектирования вентиляции =—23° С (параметры климата ка­

тегории А); температура нагретого (приточного) воздуха tK=25°С; теплоноситель — перегретая вода с 1Г=150СС и 1о=70°С.

Решение. 1. Определяем по формуле (XII. I) расход тепла на подогрев при­точного воздуха:

Q' = 59 250-1 [25 — (— 23)} = 2 850 ООО кДж/щ Q = 0,278-2 850 000 = 793 000 Вт.

  1. Задаваясь массовой скоростью ер=9 кг/(с-м2), определяем по формуле (XII.4) необходимую площадь живого сечения калориферной установки:

59 250

1.815 м .

3600-9

Калориферов с такой площадью живого сечения по воздуху не имеется, и прихо­дится ставить параллельно три калорифера марки КФБ-Н сечением по 0,638 м2:

/д = 3-0,638 = J ,914 м8.

  1. Определяем по формуле (XII 5) действительную массовую скорость движения воздуха:

ор= = 8,65 кг/(с-ма).

3600-1,914 9

Таблица XII 2

Теплотехнические характеристики калориферов

Марка

калори­

фера

Тепло­

носи­

тель

Скорость

движения

теплоно­

сителя,

м/с

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(мг-К). при массовой скорости движения воздуха vp, кг/(с • м*)

4 | 5

6 | 7 | 8 |

9

10 |

11 | 12

КФС

Пар

—

23,8

25,4

27,1

28,8

30

31,9

32,7

34,2

34,9

Вода

0,06

0,08

0,1

0,2

0,3

0,5

0,8

  1. 15,3 16,6

19.1

  1. 21,1 21,9

16,2

16,9

17,8

20,5

21,7

23

24

16,9

17,8

18.7

  1. 23 24,4

25.7

17.7

18.7

  1. 23,1 24,6 26 27,3

18.5

19.5

  1. 24,3

25.8

  1. 29

19

20.5

21.6

  1. 27 29

30.3

19,6

21

22,2

26,2

  1. 30,2

31.9

  1. 21,6

  1. 27,1

28.9

  1. 32,8

20,8

22,2

23.5

27.9

29.9

  1. 34,5

КФБ

Пар

—

20,8

22,7

24,6

26,2

27,9

29,3

30,6

31,5

33

Вода

0,06

0,08

0,1

0,2

0,3

0,5

0,8

14,5

  1. 15,8

17.7

  1. 19,8

20.2

15,6

  1. 17,1

19.5

  1. 21,9 22,4

16,5

  1. 18,1 20,9 22,2

  1. 24,2

17,3

18,2

19.2

  1. 23,6 25,2 25,8

18

19,2

20,1

  1. 25

  1. 27,7

18.7

19.8

  1. 24,5 26,2

27.1

29.2

  1. 20,6 21,9

25.7

27.4

29.5

30.7

20

21,3

22,6

  1. 28,5

30.8

31.9

20,7

22,1

23.5

27.9

  1. 32,1

33.5

КФБО

Пар

—

31

34,4

37,3

40

42,7

44,9

47,2

49,3

52,3

Вода

0,06

0,08

0,1

0,2

0,3

0,5

0,8

'20,5

21,6

22,7

  1. 27,1

  1. 29,5

22.3

23.5

24.6

28.4

30.1

  1. 33,3

  1. 25,1 26,5

30.7

  1. 35,3

36.9

25

26,6

  1. 32,9 35,5

  1. 40,1

  1. 28,1

29.9

34.9

  1. 41

43.3

27.4

  1. 31,4

  1. 40,3

  1. 46

28,6

30.7

32.8

  1. 42,4 46,2

48.8

29,6

31.8

33.9

40.5

44.3

48.6

51.3

30.7

33.1

  1. 42

46.3

  1. 54,2

СТД

Пар

—

27,3

29,3

31

32,8

34,3

35,6

36,9

37,8

38,8

Вода

0,06

0,08

0,1

0,2

0,3

0,5

0,8

18,1

  1. 19,8

  1. 23,5

24.4

25.1

  1. 20,5' 21,1

24.1

  1. 26,5

27.2

20.3

21.5

22.4

25.6

27.1

28.4

29.2

21,3

22.5

23.6

27.1

28.6

30.1

31.2

22,1

23,5

24.4

  1. 30

  1. 32,7

22.9

24.3

25.5

29.5

31.3

  1. 34,2

23.5

  1. 26,3

30.6

32.6

34.2

35.7

  1. 25,7 27

31.6

33.6

  1. 36,9

24.9

26.4

  1. 32,7

34.5

  1. 38

КВБ

(однохо­

довой)

Пар

—

28,9

31,4

33,3

34

35,6

38,4

39,8

41

4 2,7

Вода

0,06

0,08

0,1

0,2

0,3

0,5

0,8

18.5

19.6

20.7

23.4

24.8

26.5

27.8

  1. 20,9 22

24,8

  1. 28,6 30

20,5

22

23.1

26.3

28.4

31.2

32.2

21.4

22.9

  1. 27,7 29,3 32,1

33.5

22,1

23.5

  1. 28,8 31

33,9

35,8

23

24,3

  1. 29,9

  1. 35 37,1

  1. 25

26.4

30.9

  1. 36.7

38.9

  1. 25,6

27.2

  1. 34,5 38

39.8

24,4

26,2

27,9

32.6

35.3

39.3

41.6

Продолжение табл. XI 1.2


Марка

калори­

фера

Тепло*

носи­

тель

Скорость

движения

теплоно­

сителя,

м/с

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2-К), при массовой скорости движения воздуха ор. кг/{с • м2)

4 1

5

6 1

7

8 1

9 1

ю |

» 1

12

КВС

0,2

25,6

27,5

29,1

30,6

31,8

33,2

34,2

35,4

36,4

(много­

D

0,3

26,3

28,2

29,9

31,4

32,8

34

35,2

36,3

37,4

ходо­

сюда

0,5

28,2

30,3

31,9

33,5

35

36,4

37,6

38,8

40

вой)

»

0,8

29,8

32,2

33,9

35,7

37,2

38,6

40

41,2

42,5

К&з

0,2

26,2

28,2

29,8

31,3

32,7

33,8

36,1

36,2

37,2

(много­

0,3

27,7

29,6

31,4

33

34,5

35,8

37

38,2

39,3

ходо­

0,5

29,6

31,8

33,6

35,4

36,9

38,3

39,7

40,8

42,1

вой)

0,8

31,5

33,8

35,8

37,6

39,3

40,8

42,4

43,5

44,8

  1. По табл. XII.2 находим при ш = 0,175 м/с и ир = 8,65 кг/(с-м2) коэффициент теплопередачи К = 23,7 Вт/(м2-К).

  2. Определяем суммарную теплопроизводительность трех калориферов КФБ-11 с площадью поверхности нагрева каждого FK —69,9 м2. Тогда по формуле (XII.11) при 2FK=69,9-3 = 209,7 м2:

/126 + 60 —23+25 \

QK = 209,7-23,7 1 — ^ J = 460000 Вт.

Из расчета видно, что в одном ряду калориферов нагреть воздух от —23° до +25° С, т. е. на 48° С, нельзя. Тогда принимаем к установке не три, а шесть таких же калориферов, группируя их в два ряда последовательно, по три в ряду. Подключе­ние калориферов производим так, чтобы вода проходила через все шесть калориферов последовательно. В этом случае скорость воды в трубках калориферов останется преж­ней и будет равна 0,175 м/с, а сф = 8,65«кг/(с-м2), чему соответствует К= = 23,7 Вт/(м2-К).

  1. Теплопроизводительность в этом случае составит:

126 + 60 —23+25Х

QK = 69,9-6-23,7

  1. Запас будет равен:

= 920 000 Вт.

920 000—793 000

100= 16,1%.

793 000

составят:

И. Потери давления по воздуху для двух рядов калориферов по табл. XI 1.3

Ар = 70,3-2= 140,6 Па.

  1. Сопротивление движению воды определяют по таблицам или по графикам, приведенным в справочной литературе.

Сопротивление одного калорифера рх — 505 Па, а всех шести калориферов

р = 505-6 = 3030 Па.

Таблица XII.3

Аэродинамические характеристики калориферов

Марка

калорифера

Сопротивление одного ряда калориферов проходу воздуха р, Па, при массовой скорости vp, кг/(с м!)

4

5 1

6 !

7 1

8

9 1

.0 j

11

12

КФС и кмс

13,7

20,6

28,4

37,2

47

56,8

68,6

81,3

95,1

КФБ и КМБ

18,6

27,4

37,2

49

60,8

75,5

90,2

105,8

124,5

КФСО

52,9

83,3

113,7

164,6

214,6

269,5

335,2

403,8

485,1

КФБО

64,7

98,9

140,1

190,1

244

307,7

380,2

451,8

540,9

СТД

16,7

24,5

34,3

44,1

55,9

68,6

82,3

97

114,7

КВБ (одно­ходовой)

15,7

22,5

31,6

40,2

50

61,7

73,5

86,2

99,9

КВС (много­ходовой)

27,6

39,8

1

53,8

69,5

86,5

105,1

125,1

146,4

169

КВБ (много­ходовой)

20,3

29,8

40,1

51,5

63,9

77,3

91,7

107

120

Пример XII.2. Подобрать калориферную установку из калориферов КВБ (одно­ходовых) для нагревания 18000 кг/ч воздуха при следующих условиях: расчетная на­ружная температура для отопления /н = — 25° С; расчетная наружная температура для проектирования вентиляции /„ =—15° С; температура нагретого (приточного) воздуха /к=12°С; теплоноситель пар давлением 0,14 МПа (1.4 кгс/см2).

Решение. 1. Определяем по формуле (XII.1) расход тепла на нагревание воздуха:

Q' = 18 000-1 (12 + 15) = 486 000 кДж/ч;

Q = 0,278-486 000 = 135 000 Вт.

  1. Задаваясь массовой скоростью рр = 8 кг/(с*м2), определяем по формуле (XII.4) необходимую площадь живого сечения калориферной установки:

18 000

  1. Подбираем по каталогу больший размер калорифера, исходя из площади живо­го сечения по воздуху. Принимаем калорифер КВБ-11, у которого fw = 0,638 м2.

  2. Определяем по формуле (XI 1.5) действительную массовую скорость:

18 000

'’’“жоТоТбзв-7-8 кг/(с м,)

  1. Определяем коэффициент теплопередачи К по табл ХИ.2- при vp= = 7,8 кг/(с-м2) значение К = 35,5 Вт/(м2-К).

  2. Определяем температуру теплоносителя (пара) при р = 0,14 МПа (см. ч. I учебника): /пар == 108,7°С.

  3. Разность температур составит:

<н + /к —15+12

А/ = /„ар --^ = 108,7 - = 107,2° С.

1 -а 1

  1. Определяем по формуле (XII.2) необходимую площадь поверхности нагрева калорифера без учета коэффициента запаса:

135 0 СО _ „ „

р = = 30 б М2

35,5-107,2

Принятый нами калорифер КВБ-11 имеет поверхность нагрева площадью 54,6 м2.

  1. Определяем запас площади поверхности нагрева калорифера:

54,6 — 36,6

100 = 49,3%.

36, ь

Запас вел'ик. Обычно для калориферов, работающих на паре, принимают запас до 20%.

Принимаем к установке вместо марки КВБ-11 марку КВБ-8.

  1. Площадь живого сечения по воздуху калорифера КВБ-8 составляет 0,416 м2; площадь поверхности нагрева 35,7 м2. '

  2. Определяем по формуле (XII.5) массовую скорость в живом сечении кало­рифера КВБ-8:

18 000

5р=‘5й?^Гб = |2,сг/<с'”')-

  1. Определяем по табл. XII.2 коэффициент теплопередачи К, соответствующий этой массовой скорости- при нр=12 кг/(с-м2) значение К = 42,7 Вт/(м2-К).

  2. Теплопроизводительность калорифера по формуле (XII.11) составит:

QK = FKK&t = 35,7-42,7-107,2 = 164 000 Вт.

  1. Проверяем запас к заданной теплопроизводительности

164 000-135 000

100 = 21,5%.

135 000

  1. Определяем сопротивление калорифера проходу воздуха по табл XI1+ зна­чение р = 99,9 Па, затем проверяем его значение по формуле табл. XII.L:

р = 1,485-121 69 = 100 Па.Глава XIII

ОЧИСТКА ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ВОЗДУХА

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности